JPS589551B2 - ユウドウカネツソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導加熱装置、特に低周波交流を直接高周波電
力に変換する静止電力変換装置に関する従来、低周波交
流を高周波交流に変換する方法として、低周波交流を直
流に変換した後、高固波インバータにより高周波電力に
変換する方法が一般的であり、低闇波交流を直接高周波
交流に変換する静止電力変換装置の実施例は非常に少な
く、制御回路が複雑になったり、あるいは発振が不安定
になるなどの欠点があった。

そこで本発明は簡単な制御回路により，低周波交流を直
接高周波電力に変換するものであり、負荷変動に対して
安定で、かつ大電力変換が可能で家庭用の金属性鍋など
を加熱する誘導加熱調理器などの高周波電源として最適
なパワーコンバータを提供するものである。

以下本発明の一実施例について添付図面とともに説明す
る。

第１図において、交流入力電源１より、静止電力変換回
路２に交流電圧を印加する。

静止電力変換回路２は、ハーフブリッジのインバータブ
ロック２Ａおよびインバータブロック２Ｂを逆直列接続
したものであり、交流入力電圧１の極性に応じて、自動
的に交互に発振停止を行なう。

インバータフ七ツク２Ａは直列インバータの基本形であ
り、交流電源１より電源スイッチ２１を介して接続され
、入力コンデンサ２２ａを電源として直列接続された共
振用コンデンサ２３ａ，２３ａ’の接続点Ａおよび直列
接続されたパワースイッチング半導体であるサイリスタ
２４ａ，２４ａ’の接続点Ａ′の間すなわちＡ −”
Ａ′間に誘導加熱コイル２６ａを接続する。

そしてサイリスタ２４ａ，２４ａ’のそれぞれにダイオ
ード２５ａ，２５ａ’を逆並列接続し、サイリスタ２４
ａのアノードと共振用コンデンサ２３ａを接続し、入力
コンデンサ２２ａのＵ端子に接続する。

同様にサイリスタ２４ａ′のカソード側を入力コンデン
サ２２ａのＥ端子に接続する。

次にインバータブロック２Ｂは，インバータブロック２
Ａと同じ接続であり、直列接続されたサイリスク２４ｂ
，２４ｂ’のアノードーカソート間の方向がインバータ
フ七ツク２Ａと逆向きに接続される。

また制御回路３は、サイリスク２４ａ，２４ａ’、およ
びサイリスタ２４ｂ，２４ｂ’の導通を制御するもので
、サイリスタ２４ａ．２４ｂおよびサイリスタ２４ａ’
，２４ｂ’を交互に導通させるものである。

交流入力電源１の極性が正の時、入力コンデンサ２２ａ
のＵ端子が正で、Ｅ端子は負になり、インバータブロツ
ク２Ｂの回生用ダイオード２５ｂ，２５ｂ′の整流作用
によりインバータブロック２Ａに正の半波電圧が加わり
、サイリスタ２４ａ，２４ａ’を交互に導通させると、
誘導加熱コイル２６ａには正弦波状の電流が流れる。

また、交流入力電源１の負の極性の時には、インバータ
ブロック２人の回生用ダイオード２５ａ，２５ａ’が整
流作用をし、インバータブロック２Ｂに電圧が印加され
、制御回路３によりサイリスタ２４ｂ，２４ｂ’を交互
に導通させると、誘導加熱コイル２６ｂに正弦波状の電
流が流れる。

上記制御回路３は共振用コンデンサ２３ａ，２３ａ’あ
るいは共振用コンデンサ２３ｂ，２３ｂ’と、誘導加熱
コイル２６ａ，２６の直列共振周波数よりも必らず低い
周波数でサイリスクをトリガしないと、サイリスクのタ
ーンオフタイムを確保できなくなる。

また、インバータブロック２Ａの一方のサイリスタとイ
ンバータブロック２Ｂの一方のサイリスクに同時にトリ
ガパルスを与えても可能で、パルストランス３１ａ，３
ｌｂのそれぞれに出力巻線を２つ巻き、パルストランス
３１ａの出力巻線の１つはインバータブロック２人のサ
イリスタ２４ａのゲートーカソード間、もう１つの出力
巻線はインバータブロック２Ｂのサイリスタ２４ｂのゲ
ート、カソード間に接続される。

同じく、パルストランス３ｌｂの出力巻線は、サイリス
タ２４ａ′及びサイリスタ２４ｂ′のゲート、カソード
間に接続される。

第１図に示す誘導加熱コイル２６ａ，２６ｂは家庭用の
誘導加熱調器に応用した場合、加熱部を２口（２バーナ
ー）持つ場合であるが、加熱部を１口（１バーナー）と
する場合には、第２図に示すように２本の線を並列巻き
にして、インバータブロック２Ａ，２Ｂに出力分担させ
る。

第３図は本発明の他の実施例を示し、１口の加熱部を有
する誘導加熱調理器に応用したもので、インバータブロ
ック２Ａ．２Ｂは一般にＴブリッジと呼ばれるものであ
る。

上記誘導加熱コイル２６は第２図に示す構成と同じであ
り、並列接続された渦巻平板状の誘導加熱コイル２６の
一端は、共通でグランド線Ｅに接続される。

すなわち第３図は誘導加熱コイル２６の電流をフィード
バックする構成例であり、カレントトランス３２を誘導
加熱コイル２６の共通引出し線Ｅ′に接続して、整流回
路３３より誘導加熱コイル電流に比例した信号を取り出
し、設定値となるようにゲートトリガ周期を変える構成
の一実施例を示している。

本発明の実施例としてハーフブリッジ、Ｔブリッジを示
したが、完全ブリッジでも可能であり、サイリスクと逆
並列接続された回生ダイオードを持つインバータブ田ン
クを直列接続することにより、応用が可能である。

またサイリスクに限らずトランジスタでも可能である。

以上述べた如く本発明によれば整流回路と、インバータ
による従来の高周波電源ではなく、インバータブロック
を逆直列に接続して、直接低周波交流一高周波交流の直
接変換を行なうものであり、特別な整流回路を必要とせ
ず、簡単にＡＣ−ＨＦＡＣ変換が可能である。

また、逆直列接続されたインバータブロックが交流入力
電圧の極性に応じて交互に動作するので、サイリスクな
どのパワースイッチング半導体の容量が小さくてよく、
半導体の並列接続による電流分担の問題がなく、大容量
の変換装置を実現できる。

このように本発明によれば誘導加熱装置において安価で
小さい容量のパワースイッチング半導体を用いて大容量
の周波数変換装置が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す２バーナの誘導加熱装
置の回路図，第２図は同妥部誘導加熱コイルを１バーナ
に適用した実施例の要部の回路図、第３図はＴブリッジ
のインバータブロックを逆直列接続した１バーナの実施
例を示す回路図、第４図は誘導加熱コイル電流を検出す
る部分の回路図である， １・・・・・・交流入力電源，２・・・・・・静止電力
変換回路、３・−・・・・制御回路、２Ａ，２Ｂ・・・
・・・インバータブロック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイオードを逆並列接続したパワースイッチング半
   導体の直列回路と、この直列回路に並列に接続される入
   力コンデンサと、前記パワースイッチング半導体の直列
   回路の相互接続点に接続される誘導加熱コイルと共振コ
   ンデンサの直列回路よりなるインバータブロックとを有
   し、前記インバータブロックを２組設け、かつ商用電源
   端子間に逆直列接続してなる誘導加熱装置。 ２ 前配誘導加熱コイルは同軸に並列巻きして単一の誘
   導加熱コイルとする特許請求の範囲第１項配載の誘導加
   熱装置。